信号检测理论与技术-第四章.pptVIP

调制就是用一个信号(调制信号)去控制另一作为载体的信号(载波信号)，让后者的某一参数（幅值、频率、相位、脉冲宽度等）按前者的值变化。在信号调制中常以一个高频正弦号作为载波信号，一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号，对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲调宽。三、种类调制信号x(t)载波信号1、幅度调制(AM)2、频率调制(FM)3、相位调制(PM)4.2.1幅度调制与解调调幅的原理调幅就是用调制信号去控制高频载波信号的幅值。常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按调制信号x的线性函数变化。调幅信号us的一般表达式可写为假设调制信号x为角频率为的余弦信号:在信号调制中必须要求载波信号的频率远高于调制信号的变化频率，包括高于其高次谐波的变化频率。调幅信号可写为：包含三个不同频率的信号：角频率为wc的载波信号和角频率分别上下边频信号。取Um=0，只保留两个边频信号。这种调制称为双边带调制。对于双边带调制调幅的方法传感器调制用4个应变片测量梁的变形，并由此确定作用在梁上的力F。4个应变片接入电桥，采用交流电压U供电。设在没有应力作用的情况下，4个应变片的阻值Rl=R2R3=R4=R，电桥的输出:实现了载波信号U与测量信号的相乘，即调制。电路调制在输入端加入调制信号ux，Vl、V2是两个场效应晶体管，工作在开关状态。在它们的栅极分别加入高频载波方波信号Uc与。01当Uc为高电平、为低电平时，Vl导通，V2截止。输出电压uo=ux，02当Uc为低电平、为高电平时，Vl截止、V2导通，输出为零。03经过调制ux与幅值按0、1变化的载波信号相乘。04将与输入端调制信号ux相乘后，用带通滤波器滤掉低频信号ux/2与高频信号及更高次谐波后，得到相乘调制信号归一化的方波载波信号按傅氏级数展开后可写为从已调信号中检出调制信号的过程称为解调（检波）。幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值变化，因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致，只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。这种方法称为包络检波。包络检波是建立在整流原理基础上。包络检波只要采用适当的单向导电器件取出上半部波形，即能实现包络检波。调幅信号us通过由电容Cl与变压器T的次侧构成的谐振回路输入，这样有利于滤除杂散信号。二极管VD检出半波信号，再经由R1和C1构成的低通滤波器检出调制信号，实现解调。利用晶体管作为检波元件的包络检波电路。图中晶体管V只有在us为负的半周期有电流通过。晶体管检波电路与二极管检波电路的区别：晶体管检波电路中信号经过放大，晶体管的输出电压icRL可能大于us的半波整流值；晶体管检波电路中集电极电压对ic的影响很小，ic基本由us决定，而与输出电压uo无关。由于晶体管V只在半个周期导通，在这半个周期ic向电容充电；在另半个周期电容C2向RL放电。电容C2的充电量等于放电量，也就是说流经电阻的电流等于载波信号ic一个周期的平均值，这种检波方式称为平均值检波。二极管检波电路，作用在二极管VD的电压等于us-uo。只有当usuo时，二极管VD才导通。在二极管导通期间，二极管VD上的压降很小，us=uo,由于二极管导通电阻很小、电容器C2充电很快，uo≈Usm，即输出电压u接近us在一个载波信号周期内的峰值，这种检波称为峰值检波。晶体管检波方法负载能力较强，二极管检波方法负载能力较差。低通滤波器参数的选取：使，以滤除载波信号，保留调制信号。4.2.2频率调制与解调调频的原理调频就是用调制信号x去控制高频载波信号的频率。常用的是线性调频，即让调频信号的频率按调制信号x的线性函数变化。调频信号us的一般表达式可写为:图a为调制信号x的波形，可以按任意规律变化；图b为调频信号的波形，它的频率随x变化。若，则调频信号的频率可在范围内变化；为避免发生频率混叠现象，并便于解调，要求调频的方法传感器调制测量力或压力的振弦式传感器。振弦3的一端与支承4相连，另一端与膜片1相连接．振弦3的固有频率随张力T变化。振弦3在磁铁2形成的磁场内振动，产生感应电动势，其输出为调频信号。电路调制用调制信号去控制产生载波信号的振荡器频率，就可以实现调频。载波信号可以用LC、RC或多谐振荡器产生，只要让决定其频率的某个参数（如电感L、电阻R或电容C